Eco-friendly gelatin films with rosin-grafted cellulose nanocrystals for antimicrobial packaging

Autor(es)

Leite, Liliane S. F. ^{[1, 2, 3]} ; Bilatto, Stanley ^[2] ; Paschoalin, Rafaella T. ^[4] ; Soares, Andrey C. ^[2] ; Moreira, V, Francys K. ; Oliveira, Jr., Osvaldo N. ^[4] ; Mattoso, Luiz H. C. ^{[1, 2]} ; Bras, Julien ^{[3, 5]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Sao Carlos, Grad Program Mat Sci & Engn PEGCEM, BR-13565905 Sao Carlos - Brazil

^[2] Embrapa Instrumentacao, Natl Nanotechnol Lab Agribusiness, XV Novembro St 1452, BR-13560979 Sao Carlos - Brazil

^[3] Univ Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LGP2, F-38400 Grenoble - France

^[4] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Phys, BR-13560970 Sao Carlos - Brazil

^[5] Nestle Res Ctr, CH-1000 Lausanne - Switzerland

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: International Journal of Biological Macromolecules; v. 165, n. B, p. 2974-2983, DEC 15 2020.
• Citações Web of Science: 6

Resumo

We report on gelatin films incorporating rosin-grafted cellulose nanocrystals (r-CNCs), which fulfill the most relevant requirements for antimicrobial packaging applications. Transparent gelatin/r-CNCs bionanocomposite films (0.5-6 wt% r-CNCs) were obtained by solution casting and displayed high UV-barrier properties, which were superior to the most used plastic packaging films. The gelatin/r-CNCs films exhibited a moderate water vapor permeability (0.09 g mm/m(2) h kPa), and high tensile strength (40 MPa) and Young's modulus (1.9 GPa). The r-CNCs were more efficient in improving the optical, water vapor barrier and tensile properties of gelatin films than conventional CNCs. Grafting of rosin on CNCs resulted in an antimicrobial nanocellulose that inhibited the growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The antibacterial properties of r-CNCs were sustained in the gelatin films, as demonstrated by agar diffusion tests and proof-of-principle experiments involving cheese storage. Overall, the incorporation of r-CNCs as active fillers in gelatin films is a suitable approach for producing novel eco-friendly, antimicrobial packaging materials. (c) 2020 Elsevier B.V. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/10899-4 - Aproveitamento da biomassa lignocelulósica residual do processamento de etanol 2G para obtenção de nanocelulose via rota enzimática
• Beneficiário: Stanley Endrigo Bilatto Rodrigues
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/00278-2 - Funcionalização, caraterização e avaliação das propriedades de nanocristais de celulose e seus bionanocompósitos a base de proteínas
• Beneficiário: Liliane Samara Ferreira Leite
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/18725-2 - Nanofibras híbridas com estruturas núcleo-casca e Janus obtidas por fiação por sopro em solução
• Beneficiário: Rafaella Takehara Paschoalin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/18953-8 - Filmes nanoestruturados aplicados em biossensores microfluídicos para detecção de mastite bacteriana
• Beneficiário: Andrey Coatrini Soares
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado